Untersuchungen über den Einfluss des IGF2 mRNA-bindenden Proteins 1 auf in-vitro-Tumorzellmigration mit Methoden der digitalen Bildverarbeitung und Genexpressionsanalysen

Abstract

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden zwei Bildanalyseapplikationen für die automatisierte Auswertung von Zellmigrationsexperimenten entwickelt und implementiert. Diese Applikationen dienen der Quantifzierung der Zellmigration mit Hilfe von Mikroskopaufnahmen aus Einzelzell-Tracking beziehungsweise Scratch-Assay-Experimenten. Mit Hilfe dieser Applikationen wurde der Einfluss des RNA bindenden Proteins IGF2BP1 auf die Tumorzellmigration untersucht. Dabei konnte bestätigt werden, dass die Reduktion der Expression dieses Proteins zu einer reduzierten Geschwindigkeit und einem verzögerten Wundschlusspotential der betrachteten Tumorzellen führte. Die Auswertung von RNA-Seq-Daten zeigte zudem, dass IGF2BP1 einen Einfluss auf die Expression einer Vielzahl migrationsrelevanter Gene ausübt. Durch die kombinierte Analyse von Mikroskopie- und Genexpressionsdaten, konnte somit eine Korrelation zwischen beobachtetem Migrationsverhalten und der Regulation der Genexpression gezeigt werden.

For the present work two image analysis applications aiming at the automated evaluation of cell migration experiments were developed and implemented. These applications can be used for the quantification of cell migration using microscopy images acquired from single cell tracking and scratch assay experiments. The applications were applied to investigate the influence of the RNA-binding protein IGF2BP1 on the migration of tumor derived cells. A reduction in cell speed as well as a reduced wound closure potential upon the reduction of IGF2BP1 expression could be confirmed. Furthermore, the evaluation of RNA-Seq data revealed an influence of IGF2BP1 on the expression of a plethora of migration-related genes. Thus, through the combined analysis of microscopy and gene expression data, a correlation between observed migratory behaviour and regulation of gene expression could be shown.